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,第3节、力的平衡,第五章力与平衡,感悟平衡之美,图1：蘑菇石,图2：商场电梯上的人,图3：远古巨石,图4：平稳飞行的飞机,提出问题： 在自然界物体存在的形式是多种多样的。矗立的岩石和各类建筑，马路上逐渐加速的汽车，匀速上升的电梯上站立的人，绕太阳运转的地球等等。我们描述某些物体状态时常用“平衡”这个词。大家能否联想一下自己的日常生活中的例子，哪些物体是平衡的？在物理学中“平衡”这个词究竟是什么含义呢？,物体处于静止或者做匀速直线运动的状态叫平衡状态，这里包括速度恒为零的静止状态，是一种静态的平衡；也包括运动间的平衡，即速度不为零、但大小方向都不变的匀速直线运动状态。,那么力的平衡要满足什么条件呢？,寻找共点力的平衡条件 ：,根据力的合成法则，任意两个力的合力与第三个 力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。据 此，三个以上的共点力最终都可以等效简化为两 个共点力。,推广：物体在共点力作用下的平衡条件是所受合 力为零。即F合0,推论：当物体处于平衡时，它所受的某一个力与其 余的力的合力等值反向。,一、平衡状态,1、定义：在共点力作用下，物体保持静止或匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。 注：1）保持静止的含义 2）状态相对地面而言 思考：竖直上抛到最高点的物体是否处于平衡状态？,2、物体的平衡条件：,作用在物体上的所有力的合力为0. 即F合=0,例1： 有两条绳子a 和b使小球处于静止状态。已知球质量m ， b水平，a与墙的夹角为。求a绳对小球拉力F1 和b对小球的拉力F2。,解:1.选小球为研究对象 2.受力分析 (如图)：该球受三个力的作用,即:小球的重力mg,a对O点的拉力F1，b对O点的拉力F2 3.合成，计算 方向都沿绳的收缩方向,二、三力平衡问题,例题2：如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？,解析：先以物体m为研究对象，它受到两个力，即重力和悬线的拉力，因为物体处于平衡状态，所以悬线中的拉力大小为Fmg。,再取O点为研究对像，该点受三个力的作用，即AO对O点的拉力F1，BO对O点的拉力F2，悬线对O点的拉力F，如图所示：,a：用力的分解法求解：,将Fmg沿F1和F2的反方向分解，得到,得到,b：用正交分解合成法求解：,建立平面直角坐标系,由Fx合=0;及Fy合=0得到:,解得:,2：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：,（1）确定研究对象 （2）对研究对象进行受力分析，并画受力图； （3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法； （4）解方程，进行讨论和计算。,例题3 如图所示：重为G3N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为=30o的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求： （1）挡板对小球弹力的大小； （2）斜面对小球弹力的大小。,2.平衡种类和稳度,（1）平衡种
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